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The Research Centre of Forming Technology Prüfen der Q-P Prozessparameter Prüfen der Q-P Prozessparameter auf hochfesten niedriglegierten auf hochfesten niedriglegierten Stahl Stahl Autor Aišman, D. Westböhmische Universität in Pilsen

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Prüfen der Q-P Prozessparameter Prüfen der Q-P Prozessparameter auf hochfesten niedriglegierten Stahlauf hochfesten niedriglegierten Stahl

Prüfen der Q-P Prozessparameter Prüfen der Q-P Prozessparameter auf hochfesten niedriglegierten Stahlauf hochfesten niedriglegierten Stahl

Autor Aišman, D.

Westböhmische Universität in Pilsen

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Neue Entwicklungen in WärmebehandlungNeue Entwicklungen in WärmebehandlungNeue Entwicklungen in WärmebehandlungNeue Entwicklungen in Wärmebehandlung

• Entwicklung der neuen Werkstoffarten

mit geringem Legierungsgehalt• Großer Einfluss des Gefüges auf die mechanischen

Eigenschaften• Entwicklung der neuen Wärmebehandlungsprozesse

ausgezeichnete Festigkeit und Dehnung

ohne Verwendung der hochlegierten Stähle

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Q – P ProzessQ – P Prozess(Quenching and Partitioning)(Quenching and Partitioning)

Q – P ProzessQ – P Prozess(Quenching and Partitioning)(Quenching and Partitioning)

• Ziel – Gewinnung des Gefüges mit der Kombination von hoher Dehnung und Festigkeit

– Kohlenstoffdiffusion aus übersättigten Martensit

– Karbidbildung ist unterdrückt– Restaustenitstabilisierung

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Q-P ProzessQ-P Prozess(Quenching and Partitioning)(Quenching and Partitioning)

Q-P ProzessQ-P Prozess(Quenching and Partitioning)(Quenching and Partitioning)

Prinzip des Prozesses: Abschrecken unter Ms – Martensitbildung mit Restaustenit – Erwärmung unter Ms – Stabilisierung des Restaustenits - Abkühlung

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Neuer experimenteller Stahl Neuer experimenteller Stahl Neuer experimenteller Stahl Neuer experimenteller Stahl • neue Legierungsstrategie: CSiMnCr• Ziel: Gewinnung einer hohen Festigkeit und Dehnung

Anfangszustand: Ferrit-Perlit GefügeRm = 980 MPaA5mm = 31%HV10 = 295HV30 = 291

C[Wt.%]

Si [Wt.%]

Cr [Wt.%]

Mn [Wt.%]

P [Wt.%]

S [Wt.%]

Mo [Wt.%]

Al [Wt.%]

Cu [Wt.%]

0,43 2,03 1,33 0,59 0,009 0,004 0,03 0,05 0,13

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Zyklus der Wärmebehandlung Zyklus der Wärmebehandlung Zyklus der Wärmebehandlung Zyklus der Wärmebehandlung

Parameterauswahl: - Zeit für Erwärmung - Abkühlungsart - Haltezeit im Salzbad

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Varianten derVarianten der WärmebehandlungWärmebehandlungVarianten derVarianten der WärmebehandlungWärmebehandlung

StrategieZeit für

Erwärmung 900°C [min]

Wasser-abkühlung

Salzbad 250°C [min]

1 25 no 5

2 20 no 10

3 20 no 20

4 30 no 10

5 20 2s 10

6 30 2s 10

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GefügeGefügeGefügeGefüge

900°C/20 min, 250°C/ 20 min

900°C/30min – 250°C/10min

900°C/30min – 2s water - 250°C/10min

Doplň prosím ještě jeden režim

HV 10 = 570

900°C/20 min, 250°C/ 10 min

HV 10 = 629

HV 10 = 621

HV 10 = 595

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Ergebnisse der mechanischen EigenschaftenErgebnisse der mechanischen EigenschaftenErgebnisse der mechanischen EigenschaftenErgebnisse der mechanischen Eigenschaften

Rp0,2 [MPa] Rm [MPa] A5mm [%]Anteil des Restaustenits

[%]

Ausgangszustand ohne Wärmebehandlung

592 981 31 -

900°C/25min – 250°C/5min) 1657 2157 14 5.1

(900°C/20min – 250°C/10min) 1714 2120 16 4.1

(900°C/20min – 250°C/20min) 1663 2038 18 9.8

(900°C/30min – 250°C/10min) 1728 2054 15 6.9

(900°C/20min – 2s Wasser - 250°C/10min)

1765 2102 14 7.1

(900°C/30min – 2s Wasser - 250°C/10min)

1852 2107 14 7.5

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Abhängigkeit der mechanischen Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften auf RestaustenitanteilEigenschaften auf Restaustenitanteil

Abhängigkeit der mechanischen Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften auf RestaustenitanteilEigenschaften auf Restaustenitanteil

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ZusammenfassungZusammenfassungZusammenfassungZusammenfassung

• verschiedene Parameter des Q-P Prozesses wurden auf 42SiCr Stahl erprobt

• Die besten Ergebnisse der Wärmebehandlung

- 900°C/20min – Salzbad 250°C/10 min– Rm = 2120 [MPa]

– A5mm = 16 [%]

– Härte HV = 610

• Vorschläge neuer Regime der Wärmebehandlung

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